JPH04157779A - レーザダイオード電流アラーム出力回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要］ レーザダイオードのバイアス電流が所定値以上となった
ことを検出してアラームを送出するレーザダイオード電
流アラーム出力回路に関し、ＬＤの動作温度に応じてＬ
Ｄ電流のアラーム閾値を適宜設定できることを目的とし
、 所定のバイアス電流で駆動され、レーザ光を出射するレ
ーザダイオードと、レーザ光の出射レベルに応じたバイ
アス電流を供給し、その出射レベルを安定化する駆動手
段と、バイアス電流の値が所定の閾値を超えたときにア
ラーム信号を送出するアラーム送出手段とを備えたレー
ザダイオード電流アラーム出力回路において、レーザダ
イオードの動作温度を検出して温度情報として出力する
動作温度検出手段と、その温度情報に応した閾値を設定
してアラーム送出手段に送出する閾値設定手段とを備え
て構成される。

（産業上の利用分野） 本発明は、レーザダイオードのバイアス電流が所定値以
上となったことを検出してアラームを送出するレーザダ
イオード電流アラーム出力回路に関する。

（従来の技術〕 光通信システムにおいて伝送情報で変調されたレーザ光
を出射する光送信器には、発光素子としてレーザダイオ
ード（以下、ｒＬＤＪという。）を用いたものがある。

このＬＤは、レーザ発振が開始される発振閾値電流より
大きな値のバイアス電流（以下、ｒＬＤＬＤ電流いう。

）によって駆動される。また、ＬＤは、このようなＬＤ
電流で設定される動作点では光出力レヘルのＬＤ電流の
値に対する変化率が大きく、動作温度が高くなると光出
力レベルが低下する特性を有する。したがって、光送信
器では、Ａ　Ｐ　Ｃ（Ａｕｔｏｍａｔｉ−ｃ　Ｐｏｗｅ
ｒＣｏｎ　ｔｒｏ　１）回路を用いて光出力レベルが監
視され、その値を一定に保つためにＬＤ電流の値が制御
される。また、このような光送信器では、ＬＤの劣化を
検出するために、その劣化により光出力レベルが低下し
ＬＤ電流の値がＡＰＣ回路によって増加させる制御が行
われることを利用して、ＬＤｉｉ流の値が設定値に対し
て例えば１．５〜２倍程度に増加したことを検出してア
ラーム信号を出力するレーザダイオード電流アラーム出
力回路が設けられる。

第４図は、従来のレーザダイオード電流アラーム出力回
路の構成例を示す図である。

図において、光源となるＬＤ４０を含むＬＤモジュール
４１は、そのモジュールに内蔵されるＬＤ電流の値を所
定の駆動制御信号に応じて設定するＬＤ駆動回路４２に
接続される。ＬＤ駆動回路４２は、設定されたＬＤ電流
の値を電圧変換するモニタ回路４３を介して、比較器４
４の一方の入力に接続される。比較器４４の出力には、
アラーム信号が出力される。一方、比較器４４の他方の
入力にはＬＤ電流の流れ過ぎを検出するアラーム閾値に
対応した電圧（以下、「閾値電圧」という。）を生成す
る閾値電圧生成回路４５が接続され、閾値電圧生成回路
４５には閾値電圧を温度に応じて補償する温度補償回路
４６が接続される。

ＬＤは、上述したように動作温度によって出力効率が変
動するので、所定の光出力レベルを得るＬＤ電流は、第
５図に実線で示すように温度に対応する価に制御される
。したがって、ＬＤ電流によって正確なアラーム信号を
発生させるには、温度に対応する閾値の設定が必要とな
る。

第４図に示すレーザダイオード電流アラーム出力回路の
温度補償回路４６は、第５図に点線で示すように、ＬＤ
電流の温度特性と同じ温度特性に対応してアラーム閾値
を設定させる。したがって、比較器４４は、ＬＤ電流の
値をＬＤ４０の動作温度に対応したアラーム閾値と比較
してアラーム信号を出力することができる。

ところで、ＬＤ４０の動作温度が一定に制御されるなら
ば、温度に応じてＬＤ電流が変化することがなく、アラ
ーム検出のための閾値も固定にすることができる。

ここで、ＬＤの動作温度を一定に制御する動作温度安定
化回路を備えたレーザダイオード電流アラーム出力回路
について、第６図にその構成を示す。

第６図において、第４図に示す従来例構成とその機能お
よび構成が同じものについては、同じ参照番号を付与し
て示し、ここでは、その説明を省略する。

本従来例構成の第４図に示す従来例構成との相違点は、
ＬＤモジュール４１に代えて光源となるＬＤ６０の動作
温度を検出するサーミスタ６１およびその動作温度を可
変するペルチェ６２を備えたＬＤモジュール６３が用い
られ、サーミスタ６１およびペルチェ６２を介してＬＤ
６０の動作温度を安定化する動作温度安定化回路６４が
設けられるので、アラーム閾値を温度に応じて変更する
必要がない点にある。

このようなレーザダイオード電流アラーム出力回路では
、定常動作時には、ＬＤ６０はその動作温度が安定化さ
れるので、ＬＤ駆動回路４２は、第７図に実線で示すよ
うに、ＬＤモジュール６３０周辺温度が変化しても光出
力レベルが変わらないのでＬＤ電流の値を一定値に保持
する。したがって、閾値電圧が周辺温度に応じて補償さ
れる必要はなく、閾値電圧生成回路４５は、一定の閾値
電圧を比較器４４に供給する。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、このような第４図に示す従来例構成では、温
度補償は、実際にはＬＤの動作温度ではなく周辺温度を
基準にしているために、ＬＤの動作に応じた有効な閾値
設定ができなかった。

また、第６図に示す従来例構成では、ＬＤ６０の定常時
における動作温度より高温時に電源が投入されると、Ｌ
Ｄ６０の光出力レベルが定常時の値より低くなるために
ＡＰＣ回路からはＬＤ電流を大きくする駆動制御信号が
送出され、ＬＤ電流はＬＤモジュール６３の温度が安定
化されるまで一時的に大きくなる。すなわち、ＬＤ電流
の値は、電源投入時の周辺温度に応じて、第８図■に示
すように、閾値電圧生成回路４５によって設定されるア
ラーム閾値より大きくなり、比較回路４４からアラーム
信号が出力される場合があった。したがって、光送信器
では、ＬＤ６０の動作温度が定常値に達するまで、この
アラームを無視しなければならなかった。

本発明は、ＬＤの動作温度に応じてＬＤ電流のアラーム
閾値を適宜設定できるレーザダイオード電流アラーム出
力回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理ブロック図である。

図において、レーザダイオード１１は、所定のバイアス
電流で駆動され、レーザ光を出射する。

駆動手段１２は、レーザ光の出射レベルに応したバイア
ス電流を供給し、その出射レベルを安定化する。

アラーム送出手段１３は、バイアス電流の値が所定の閾
値を超えたときにアラーム信号を送出する。

動作温度検出手段１４は、レーザダイオード１１の動作
温度を検出して温度情報として出力する。

閾値設定手段１５は、その温度情報に応じた閾値を設定
してアラーム送出手段１３に送出する。

〔作　用〕

本発明は、動作温度検出手段１４がレーザダイオードエ
１の動作温度を常時検出して温度情報として出力する。

閾値設定手段１５は、その温度情報で示される動作温度
において正常なレーザダイオード１１の出射レベルを所
定値とするバイアス電流の値に応じた閾値を適宜設定し
、アラーム送出手段１３に送出する。

したがって、レーザ光の出射レベルが低くなる高温時に
電源が投入され、駆動手段１２によって大きなバイアス
電流が供給された場合にも、そのバイアス電流に対する
閾値の設定が可能となり、正常なアラーム処理を行うこ
とができる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す図である。

図において、第６図に示す従来例構成とその構成および
機能が同じものについては、同じ参照番号を付与して示
し、ここではその説明を省略する。

本実施例と第６図に示す従来例構成との相違点は、閾値
電圧生成回路４５に代えて、ＬＤ６０の動作温度に応じ
てＬＤ電流の閾値を可変する閾値電圧生成回路２１が設
けられ、サーミスタ６１から閾値電圧生成回路２１にＬ
Ｄ６０の動作温度を示す信号の帰還路が形成された点に
ある。

なお、本実施例構成と第１図に示すブロック図との対応
関係については、ＬＤ６０はレーザダイオード１１に対
応し、ＬＤ駆動回路４２、は駆動手段１２に対応し、モ
ニタ回路４３、比較器４４はアラーム送出手段１３に対
応し、サーミスタ６１は動作温度検出手段１４に対応し
、閾値電圧生成回路２１は閾値設定手段１５に対応する
。

第３図は、サーミスタの抵抗値の温度特性を示す図であ
る。

以下、第２図および第３図を参照して本実施例の動作を
説明する。

ＬＤモジュール６３では、サーミスタ６１の抵抗値（＝
Ｒｔ＋＋）がＬＤ６０の動作温度に応じて第３図（ａ）
に示す曲線にしたがって変化する。閾値電圧生成回路２
１は、そのサーミスタ６１に並列に所定抵抗値（＝Ｒ）
の抵抗器３１を付加することにより、このような抵抗値
の温度特性を、第３図ら）に示すように、温度に対して
負勾配で直線的な特性に変換する。このようにサーミス
タ６１および抵抗器３１によって得られる抵抗値の温度
特性は、第５図に実線で示される温度補償されていない
場合のＬＤ電流の温度特性と逆特性となる。閾値電圧生
成回路２１は、このような特性を利用して、その抵抗値
に比例して閾値電圧を増加させ、ＬＤ６０の動作温度に
応したＬＤ電流の値に応してアラーム閾値（閾値電圧）
を設定する。

例えば、周辺温度がＬＤ６０の定常時の動作温度より高
い時に電源が投入され、ＬＤモジュール６３から出射さ
れる光出力レベルが低いためにＡＰＣ回路からその光出
力レベルを増加させる駆動制御信号が一時的に出力され
た場合にも、閾値電圧生成回路２１は、ＬＤ駆動回路４
２がその駆動制御信号に応じて設定するＬＤ電流の値に
応じたアラーム閾値を設定することができる。

したがって、電源投入時からＬＤ６０の動作温度が定常
値に達するまでの過渡期間にも、従来例のように比較器
４４からアラームが出力されることはない。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、レーザダイオードの
動作温度を常時検出し、その動作温度において、正常な
レーザダイオード１１の出射レヘルが所定値となるバイ
アス電流に応じて閾値を設定することができる。

したがって、動作温度が安定化された定常状態では閾値
を固定設定できるが、レーザダイオードの立ち上げ時の
過渡状態でも、その動作温度に応じて閾値が設定される
ので、アラーム信号の信軌性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、 第３図はサーミスタの抵抗値の温度特性を示す図、 第４図は従来のレーザダイオード電流アラーム出力回路
の構成例を示す図、 第５図は本従来例構成のＬＤ電流とそのアラーム閾値と
の関係を示す図、 第６図は従来のレーザダイオード電流アラーム出力回路
の他の構成例を示す図、 第７図は本従来例構成のＬＤ電流とそのアラーム閾値と
の関係を示す図、 第８図は高温における初期起動時のＬＤ電流の過渡特性
を示す図である。 図において、 １１．４０．６０はレーザダイオード、１２は動作温度
検出手段、 １３は駆動手段、 １４はアラーム送出手段、 １５は閾値設定手段、 ２１．４５は閾値電圧生成回路、 ３１は抵抗器、 ４１．６３はＬＤモジュール、 ４２はＬＤ駆動回路、 ４３はモニタ回路、 ４４は比較回路、 ４６は温度補償回路である。 ６１はサーミスタ、 ６２はペルチェ、 ６４は動作温度安定化回路である。 本発明の原理ブロック図 第　　１　　図 本発明の一実施例を示す図 温度（Ｔ） （ａ） 温度（Ｔ） （ｂ） サーミスタの抵抗値の温度特性を示す図第　　３　　図 第　　４　　図 温度 本従来例構成のＬＤ電流とそのアラーム閾値との関係を
示す図第　　５　　図 温度 本従来例溝成のＬＤｔ７Ｉｔとそのアラーム閾値との関
係を示す図第　　７　　図 時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定のバイアス電流で駆動され、レーザ光を出射
   するレーザダイオード（１１）と、 前記レーザ光の出射レベルに応じた前記バイアス電流を
   供給し、その出射レベルを安定化する駆動手段（１２）
   と、 前記バイアス電流の値が所定の閾値を超えたときにアラ
   ーム信号を送出するアラーム送出手段（１３）と を備えたレーザダイオード電流アラーム出力回路におい
   て、 前記レーザダイオード（１１）の動作温度を検出して温
   度情報として出力する動作温度検出手段（１４）と、 その温度情報に応じた閾値を設定して前記アラーム送出
   手段（１３）に送出する閾値設定手段（１５）と を備えたことを特徴とするレーザダイオード電流アラー
   ム出力回路。